Пользовательского поиска

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

 

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ

КОНСТРУКЦИИ

 

СНиП 2.03.01-84*

 

ГОССТРОЙ СССР

 

РАЗРАБОТАНЫ НИИЖБ  Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. А. А. Гвоздев руководитель темы; доктора техн. наук А. С. Залесов, Ю. П. Гуща; д-р техн. наук, проф. В. А. Клевцов; кандидаты техн. наук Е. А.  Чистяков, Р. Л. Серых, Н. М. Мулин и Л. К. Руллэ) и ЦНИИпромзданий  Госстроя СССР (И. К. Никитин ¾ руководитель темы; Б. Ф. Васильев).

 

ВНЕСЕНЫ НИИЖБ Госстроя СССР.

 

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя СССР (В. М. Скубко).

 

СНиП 2.03.01-84* является переизданием СНиП 2.03.01-84 с изменениями, утвержденными постановлениями Госстроя СССР от 8 июля 1988 г. № 132 и от 25 августа 1988 г. № 169.

Разделы, пункты, таблицы, формулы, приложения и подписи к рисункам, в которые внесены изменения, отмечены в настоящих строительных нормах и правилах звездочкой.

 

При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале Бюллетень строительной техники, Сборнике изменений к строительным нормам и правилам Госстроя СССР и информационном указателе Государственные стандарты СССР Госстандарта СССР.

 

 

Госстрой СССР

Строительные нормы и правила

СНиП 2.03.01-84*

 

Бетонные и железобетонные

конструкции

Взамен

СНиП II-21-75 и СН 511-78

 

 

Настоящие нормы распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, работающих при систематическом воздействии температур не выше 50 °С и не ниже минус 70 °С.

Нормы устанавливают требования к проектиро­ванию бетонных и железобетонных конструкций, изготовляемых из тяжелого, мелкозернистого, легкого, ячеистого и поризованного бетонов, а также из напрягающего бетона.

Положения   данных   норм   соответствуют СТ СЭВ 384-76.

Требования настоящих норм не распространяют­ся на бетонные и железобетонные конструкции гид­ротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомо­бильных дорог и аэродромов, армоцементные кон­струкции, а также конструкции, изготовляемые из батонов средней плотностью менее 500 и свыше 2500 кг/м3, бетонополимеров и полимербетонов, бетонов на известковых, шлаковых и смешанных вяжущих (кроме применения их в ячеистом бето­не), на гипсовом и специальных вяжущих, бетонов на специальных и органических заполнителях, бето­на крупнопористой структуры.

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в осо­бых условиях эксплуатации (при сейсмических воз­действиях, в среде с агрессивной степенью воздействия на бетонные и железобетонные конструкции, в условиях повышенной влажности и т. п.), должны соблюдаться дополнительные требования, предъявляемые к таким конструкциям соответствующими нормативными документами.

По показателям прочности бетона приняты клас­сы бетона в соответствии с СТ СЭВ 1406-78.

Основные буквенные обозначения, принятые в настоящих нормах согласно СТ СЭВ 1565—79, приведены в справочном приложении 5 .

_____________

* Переиздание с изменениями на 1 января 1989 г.

 

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

 

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

1.1. Бетонные и железобетонные конструкции, согласно СТ СЭВ 1406-78, должны быть обеспечены с требуемой надежностью от возникновения всех видов предельных состояний расчетом, выбором ма­териалов, назначением размеров и конструирова­нием.

1.2. Выбор конструктивных решений должен производиться исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных ус­ловиях строительства с учетом максимального сни­жения материалоемкости, энергоемкости, трудо­емкости и стоимости строительства, достигаемого путем:

применения эффективных строительных матери­алов и конструкций;

снижения веса конструкций;

наиболее полного использования физико-механи­ческих свойств материалов;

использования местных строительных материа­лов;

соблюдения требований по экономному расходо­ванию основных строительных материалов.

1.3. При проектировании зданий и сооружений должны приниматься конструктивные схемы, обес­печивающие необходимую прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость зданий и сооружений в целом, а также отдельных конструк­ций на всех стадиях возведения и эксплуатации.

1.4. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовле­ния на специализированных предприятиях.

 

 

Внесены

НИЖБ

Госстроя СССР

 

Утверждены

постановлением

Госстроя СССР

от 20 августа 1984 г. № 136

Срок

введения

в действие

1 января 1986 г.

 

При выборе элементов сборных конструкций должны предусматриваться преимущественно предварительно напряженные конструкции из высоко-прочных бетонов и арматуры, а также конструкции из легкого и ячеистого бетонов там, где их примене­ние не ограничивается требованиями других норма­тивных документов.

Целесообразно укрупнять элементы сборных конструкций, насколько это позволяют грузоподъ­емность монтажных механизмов, условия изготов­ления и транспортирования.

1.5. Для монолитных конструкций следует пре­дусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку, а также укрупненные пространственные арматурные каркасы.

1.6. В сборных конструкциях особое внимание должно быть обращено на прочность и долговеч­ность соединений.

Конструкции узлов и соединений элементов должны обеспечивать с помощью различных конст­руктивных и технологических мероприятий надеж­ную передачу усилий, прочность самих элементов в зоне стыка, а также связь дополнительно уложен­ного бетона в стыке с бетоном конструкции.

1.7. Бетонные элементы применяются:

а) преимущественно в конструкциях, работаю­щих на сжатие при малых эксцентриситетах про­дольной силы, не превышающих значений, указанных в п. 3.3;

б) в отдельных случаях в конструкциях, работа­ющих на сжатие с большими эксцентриситетами, а также в изгибаемых конструкциях, когда их разру­шение не представляет непосредственной опасности для жизни людей и сохранности оборудования (эле­менты, лежащие на сплошном основании, и др.).

 

Примечание. Конструкции рассматриваются как бетонные, если их прочность в стадии эксплуатации обеспечивается одним бетоном.

 

1.8. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воз­духа наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01-82. Расчетные технологические температуры устанавли­ваются заданием на проектирование.

Влажность воздуха окружающей среды определя­ется как средняя относительная влажность наружно­го воздуха наиболее жаркого месяца в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01-82 или как относительная влажность внутреннего воз­духа помещений отапливаемых зданий.

1.9. В настоящих нормах приняты буквенные обозначения основных величин, подлежащих приме­нению при проектировании строительных конструк­ций, а также индексы к буквенным обозначениям, установленные СТ СЭВ 1565—79.

 

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.10. Бетонные и железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по не­сущей способности (предельные состояния первой группы) и по пригодности к нормальной эксплуа­тации (предельные состояния второй группы).

а) Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечивать конструкции от:

хрупкого, вязкого или иного характера разру­шения (расчет по прочности с учетом в необходи­мых случаях прогиба конструкции перед разруше­нием);

потери устойчивости формы конструкции (рас­чет на устойчивость тонкостенных конструкций и т. д.) или ее положения (расчет на опрокидывание и скольжение подпорных стен; расчет на всплывание заглубленных или подземных резервуаров, на­сосных станций и т. п.);

усталостного разрушения (расчет на выносли­вость конструкций, находящихся под воздействием многократно повторяющейся нагрузки подвиж­ной или пульсирующей: подкрановых балок, шпал, рамных фундаментов и перекрытий пол некоторые неуравновешенные машины и т. п.);

разрушения под совместным воздействием сило­вых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздейст­вия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания, воздействия пожара и т. п.).

б) Расчет по предельным состояниям второй группы должен обеспечивать конструкции от:

образования трещин, а также их чрезмерного или продол­жительного раскрытия (если по условиям эксплуатации образование или продолжительное раскрытие трещин недопустимо);

чрезмерных перемещений (прогибов, углов пере­коса и поворота, колебаний).

1.11. Расчет по предельным состояниям конст­рукции в целом, а также отдельных ее элементов должен, как правило, производиться для всех ста­дий изготовления, транспортирования, возведения и эксплуатации, при этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным решениям.

Расчет по раскрытию трещин и по деформациям допускается не производить, если на основании опытной проверки или практики применения желе­зобетонных конструкций установлено, что раскры­тие в них трещин не превышает допустимых значе­ний и жесткость конструкций в стадии эксплуатации достаточна.

1.12*. Значения нагрузок и воздействий, коэффи­циентов надежности по нагрузке, коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на посто­янные и временные должны приниматься в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85.

Значения нагрузок необходимо умножить на ко­эффициенты надежности по назначению, принимаемые согласно Правилам учета степени ответствен­ности зданий и сооружений при проектировании конструкций", утвержденным Госстроем СССР.

Нагрузки, учитываемые при расчета по предель­ным состояниям второй группы (эксплуатацион­ные), следует принимать согласно указаниям пп. 1.16 и 1.20. При этом к длительным нагрузкам относится также часть полного значения кратковре­менных нагрузок, оговоренных в СНиП 2.01.07-85, а вводимую в расчет кратковременную нагрузку следует принимать уменьшенной на величину, учтен­ную в длительной нагрузке. Коэффициенты сочетаний и коэффициенты снижения нагрузок относятся к полному значению кратковременных нагрузок.

Для не защищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для работы в климати­ческом подрайоне IVА согласно СНиП 2.01.01-82, при расчете должны учитываться температурные климатические воздействия.

Для бетонных и железобетонных конструкций должна быть также обеспечена их огнестойкость в соответствии с требованиями СНиП 2.01.02-85.

1.13. При расчете элементов сборных конструк­ций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от веса элемента следует вводить с коэффициентом динамичности, равным:

 

при транспортировании ........... 1,60

     подъеме и монтаже .......... 1,40

 

Для указанных коэффициентов динамичности допускается принимать более низкие значения, обоснованные в установленном порядке, но не ниже 1,25.

1.14. Сборно-монолитные конструкции, а также монолитные конструкции с несущей арматурой должны рассчитываться по прочности, образованию и раскрытию трещин и по деформациям для следую­щих двух стадий работы конструкций:

а) до приобретения бетоном, уложенным на мес­те использования конструкции, заданной прочнос­ти на воздействие веса этого бетона и других на­грузок, действующих на данном этапе возведения конструкции;

6) после приобретения бетоном, уложенным на места использования конструкции, заданной проч­ности ¾ на нагрузки, действующие на данном этапе возведения и при эксплуатации конструкции.

1.15. Усилия в статически неопределимых же­лезобетонных конструкциях от нагрузок и вынуж­денных перемещении (вследствие изменения температуры, влажности бетона, смешения опор и т. п.), а также усилия в статически определимых конструкциях при расчете их по деформированной схеме следует, как правило, определять с учетом неупру­гих деформаций бетона и арматуры и наличия тре­щин.

Для конструкций, методика расчета которых с учетом неупругих свойств железобетона не разработана, а также для промежуточных стадий расчета с учетом неупругих свойств железобетона усилия в статически неопределимых конструкциях допуска­ется определять в предположении их линейной упругости.

1.16. К трещиностойкости конструкций (или их частей) предъявляются требования соответствую­щих категорий в зависимости от условий, в кото­рых они работают, и от вида применяемой арма­туры:

а) 1-я категория не допускается образование трещин;

б) 2-я категория допускается ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин acrc1 при условии обеспечения их последующего надежного закрытия (зажатия);

в) 3-я категория допускается ограниченное по ширине непродолжительное acrc1 и продолжитель­ное acrc2 раскрытие трещин.

Под непродолжительным раскрытием трещин по­нимается их раскрытие при совместном действии постоянных, длительных и кратковременных нагру­зок, а под продолжительным только постоянных и длительных нагрузок.

Категории требований к трещиностойкости желе­зобетонных конструкций, а также значения предель­но допустимой ширины раскрытия трещин в услови­ях неагрессивной среды приведены: для ограниче­ния проницаемости конструкций в табл. 1, для обеспечения сохранности арматуры в табл. 2*.

Эксплуатационные нагрузки, учитываемые при расчете железобетонных конструкций по образова­нию трещин, их раскрытию или закрытию, должны приниматься согласно табл. 3 .

Если в конструкциях или их частях, к трещино­стойкости которых предъявляются требования 2-й и 3-й категорий, трещины не образуются при соответ­ствующих нагрузках, указанных в табл. 3, их расчет по непродолжительному раскрытию и по закры­тию трещин (для 2-й категории) или по непродол­жительному и продолжительному раскрытию тре­щин (для 3-й категории) не производится.

Указанные категории требований к трещиностой­кости железобетонных конструкций относятся к трещинам, нормальным и наклонным к продольной оси элемента.

 

Таблица 1

 

Условия работы

конструкций

Категория требований к трещиностойкости железобетонных конструкций и предельно допустимая ширина acrc1 и acrc1  раскрытия трещин, мм, обеспечивающие ограничение проницаемости конструкций

 

1. Элементы, воспринимающие давление жидкостей и газов при сечении:

полностью растянутом

 

 

 

1-я категория1

частично сжатом

 

3-я категория;

acrc1 = 0,3;

acrc2 = 0,2

 

2. Элементы, воспринимающие давление сыпучих тел

 

3-я категория;

acrc1 = 0,3;

acrc2 =0,2

 

_____________

1 Конструкции должны преимущественно выполняться предварительно напряженными. При специальном обосновании допускается выполнить эти конструкции без предварительного напряжения, в этом случае их трещиностойкости предъявляются требования 3-й категории.

 

Во избежание раскрытия продольных трещин сле­дует принимать конструктивные меры (устанавли­вать соответствующую поперечную арматуру), а для предварительно напряженных элементов, кроме того, ограничивать значения сжимающих напряже­нии в бетоне в стадии предварительного обжатия (см. п. 1.29).

1.17. На концевых участках предварительно на­пряженных элементов с арматурой без анкеров в пределах длины зоны передачи напряжении (см. п. 2.29) не допускается образование трещин при действии постоянных, длительных и кратковремен­ных нагрузок, вводимых в расчете коэффициентом gf  = 1,0.

При этом предварительные напряжения в армату­ре по длине зоны передачи напряжении принимаются линейно возрастающими от нуля до максимальных расчетных величин.

Указанное требование допускается не учитывать для части сечения, расположенной по его высоте от уровня центра тяжести приведенного сечения до рас­тянутой от действия усилия предварительного обжатия грани, если в этой части отсутствует напрягаемая арматура без анкеров.

1.18. В случае, если а сжатой при эксплуатацион­ных нагрузках зоне предварительно напряженных элементов, согласно расчету, в стадиях изготовле­ния, транспортирования и возведения образуются трещины, нормальные к продольной оси. следует учитывать снижение трещиностойкости растянутой при эксплуатации зоны элементов, а также увеличе­ние их кривизны. Для элементов, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся на­грузки, образование таких трещин не допускается.


Таблица 2*

 

 

 

Условия эксплуатации

Категория требований к трещиностойкости железобетонных конструкций и предельно допустимая

ширина acrc1 и acrc2, мм, раскрытия трещин, обеспечивающие сохранность арматуры

 

конструкций

стержневой классов

А-I, А-II, А-III, А-IIIв и A-IV;

прополочной классов

В-I и Вр-I

 

стержневой классов А-V и АVI;

проволочной классов

B-II, Вр-II, К-7 и К-19

при диаметре проволоки 3,5 мм и более

 

проволочной классов

В-II, Вр-II и К-7

при диаметре проволоки 3 мм и менее, стержневой класса Ат-VII

 

1. В закрытом помещении

 

3-я категория;

acrc1 = 0,4;

acrc2 = 0,3

 

 

3-я категория;

acrc1 = 0,3;

acrc2 = 0,2

 

3-я категория;

acrc1 = 0,2;

acrc2 = 0,1

 

2. На открытом воздухе, а также в грунта выше или ниже уровня грунтовых вод

 

3-я категория;

acrc1 = 0,4;

acrc2 = 0,3

 

 

3-я категория;

acrc1 = 0,2;

acrc2 = 0,1

 

2-я категория;

acrc1 = 0,2

 

3. В грунта при переменном уровне грунтовых вод

 

3-я категория;

acrc1 = 0,3;

acrc2 = 0,2

 

 

2-я категория;

acrc1 = 0,2

 

2-я категория;

acrc1 = 0,1

 

Примечания: 1. Обозначения классов арматуры в соответствии с п. 2.24а.

2. В канатах подразумевается проволока наружного слоя.

3. Для конструкций со стержневой арматурой класса А-V, эксплуатируемых в закрытом помещении или на открытом возду­хе, при наличии опыта проектирования и эксплуатации таких конструкций значения acrc1 и acrc2 допускается увеличивать на 0,1 мм по отношению к приведенным в настоящей таблице.


1.19. Для железобетонных слабоармированных элементов, характеризуемых тем, что их несущая способность исчерпывается одновременно с образованием трещин в бетоне растянутой зоны ( см. п. 4.9), площадь сечения продольной растянутой ар­матуры должна быть увеличена по сравнению с тре­буемой из расчета по прочности на менее чем на 15 %.

1.20*. Прогибы и перемещения элементов конст­рукций на должны превышать предельных, установ­ленных СНиП 2.01.07-85.

1.21. При расчете по прочности бетонных и желе­зобетонных элементов на действие сжимающей про­дольной силы должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет еа, обусловленный не учтенными в расчете факторами. Эксцентриситет еа в любом случае принимается не менее 1/600 дли­ны элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения, и 1/30 высоты сечения. Кроме того, для конструкций, образуемых из сборных элементов, следует учитывать возможное взаимное смещение элементов, зависящее от вида конструкций, способа монтажа и т. п.

Для элементов статически неопределимых конст­рукций значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения е0 принимается равным эксцентриситету, получен­ному из статического расчета конструкции, но не менее еа. В элементах статически определимых конструкций эксцентриситет е0 находится как сум­ма эксцентриситетов ¾ определяемого из статического расчета конструкции и случайного.

1.22. Расстояния между температурно-усадочны­ми швами, как правило, должны устанавливаться расчетом.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

К ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

1.23. Предварительные напряжения ssp, а также ssp, соответственно а напрягаемой арматуре S и S’ следует назначать с учетом допустимых отклонений p значения предварительного напряжения таким образом, чтобы для стержневой и проволочной арматуры выполнялись условия:

 

                     (1)

 

Значение р при механическом способе натяжения арматуры принимается равным 0,05 ssp, а при электротермическом и электротермомеханическом способах определяется по формуле

 

                                                    (2)

 

где p ¾ в МПа;

l ¾ длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.

При автоматизированном натяжении арматуры значение числителя 360 в формуле (2) заменяется на 90.

1.24. Значения напряжений scon1 и scon1 соответственно в напрягаемой арматуре S и S’, контролируемые по окончании натяжения на упоры, при­нимаются равными ssp и ssp (см. п. 1.23) за вычетом потерь от деформации анкеров и трения арма­туры (см. п. 1.25).

Значения напряжений в напрягаемой арматуре S и S’, контролируемые в месте приложения натяжного усилия при натяжении арматуры на затвердев­ший бетон, принимаются равными соответственно scon2 и scon2, определяемым из условия обеспече­ния в расчетном сечении напряжений ssp и ssp по формулам:

 

                              (3)

                               (4)

 

В формулах (3) и (4):

ssp, ssp определяются без учета потерь предва­рительного напряжения;


Таблица 3

 

Категория

требований к

Нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке gf, принимаемые при расчете

 

трещиностойкости

по образованию трещин

по раскрытию трещин

по закрытию трещин

 

железобетонных конструкций

 

непродолжительному

продолжительному

 

 

 

1

 

Постоянные, длительные и кратковременные

при  gf  > 1,0*

 

 

¾

 

¾

 

¾

 

 

2

 

Постоянные, длительные и кратковременные при gf > 1,0* (расчет производится для выяснения необходимости проверки по непродолжительному раскрытию трещин и по их закрытию)

 

 

Постоянные, длительные и кратковременные при

gf  = 1,0

 

¾

 

Постоянные и дли­тельные при gf  = 1,0

 

 

3

 

Постоянные, длительные и кратковременные при gf = 1,0асчет произво­дится для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин)

 

 

То же

 

Постоянные и дли­тельные при gf  = 1,0

 

¾

 

____________

* Коэффициент gf  принимается как при расчете по прочности.

 

Примечания: 1. Длительные и кратковременные нагрузки принимаются с учетом указаний п. 1.12*.

2. Особые нагрузки учитываются в расчете по образованию трещин в тех случаях, когда наличие трещин приводит к ката­строфическому положению (взрыву, пожару и т. п.).


Р, е0р — определяются по формулам (8) и (9) при значениях ssp и ssp с учетом пер­вых потерь предварительного напряже­ния;

ysp, y’sp обозначения те же, что в п. 1.28;

              a = Es/Eb.

Напряжения в арматуре самонапряженных конст­рукций рассчитываются из условия равновесия с напряжениями (самонапряжением) в бетоне.

Самонапряжение бетона в конструкции определя­ется исходя из марки бетона по самонапряжению Sp с учетом коэффициента армирования, расположения арматуры в бетоне (одно-, двух- и трехосное арми­рование), а также в необходимых случаях потерь от усадки и ползучести бетона при загружении кон­струкции.

 

Примечание. В конструкциях их легкого бетона классов В7,5— В12,5 значения scon1 и scon2 должны превышать соответственно 400 и 550 МПа.

 

1.25. При расчете предварительно напряженных элементов следует учитывать потери предваритель­ного напряжения арматуры.

При натяжении арматуры на упоры следует учитывать:

а) первые потери от деформации анкеров, тре­ния арматуры об огибающие приспособления, от релаксации напряжений в арматуре, температурного перепада, деформации форм (при натяжении арма­туры на формы), от быстронатекающей ползучести бетона;

б) вторые потери от усадки и ползучести бе­тона.

При натяжении арматуры на бетон следует учитывать:

в) первые потери от деформации анкеров, трения арматуры о стенки каналов или поверхность бетона конструкции;

г) вторые потери от релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона, смятия бето­на под витками арматуры, деформации стыков между блоками (для конструкций, состоящих из бло­ков).

Потери предварительного напряжения арматуры следует определять по табл. 5, при этом суммарную величину потерь при проектировании конструкций необходимо принимать не менее 100 МПа.

При расчете самонапряженных элементов учиты­ваются только потери предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона в зависимости от марки бетона по самонапряжению и влажности среды. Для самонапряженных конструкций, эксплуатируемых в условиях избытка влаги, потери от усадки не учитываются.

1.26. При определении потерь предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона по поз. 8 и 9 табл. 5 необходимо учитывать следующий указа­ния:

а) при заранее известном сроке загружения конструкции потери следует умножать на коэффи­циент jl, определяемый по формуле

 

                                                      (5)

 

где t — время, сут, отсчитываемое при определении потерь от ползучести со дня обжатия бетона, от усадки со дня окончания бетониро­вания;


Таблица 5

 

 

Факторы, вызывающие потери

Значения потерь предварительного напряжения, МПа,

при натяжении арматуры

предварительного напряжения арматуры

 

на упоры

на бетон

 

А. Первые потери

 

1. Релаксация напряжений арматуры:

при механическом способе натяжения арматуры:

а) проволочной

 

 

 

 

¾

б) стержневой

0,1ssp 20

¾

при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения арматуры:

а) проволочной

 

 

0,05ssp

 

 

¾

б) стержневой

0,03ssp

Здесь ssp принимается без учета потерь, МПа. Если вычисленные значения потерь окажутся отрицательными, их следует принимать равными нулю

 

¾

 

2. Температурный перепад (разность температур

 

Для бетона классов В15—В40       1,25Dt

 

¾

натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения при прогреве бетона)

Для бетона класса В45 и выше      1,0Dt,

где Dt ¾ разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвиж­ных упоров (вне зоны нагрева), воспринимающих усилие натяжения, °С. При отсутствии точных данных принимается Dt = 65 °С.

 

При подтягивании напрягаемой арматуры в процессе термообработки на величину, компенсирующую потери от температурного перепада, последние принимаются ровными нулю

 

¾

 

3. Деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств

 

где Dl обжатие опрессованных шайб, смятие высаженных головок и т. п., принимаемое равным 2 мм; смещение стержней в инвентарных зажимах, определяемое по формуле

 

d ¾ диаметр стержня, мм;

l длина натягиваемого стержня (расстояние между наружны­ми гранями упоров формы или стенда), мм.

 

При электротермическом способе натяжения потери от деформаций анкеров в расчете не учитываются, так как они учтены при опреде­лении значения полного удлинения арматуры

 

 

где Dl1 — обжатие шайб или прокла­док, расположенных между анкерами и бетоном элемента, принимаемое равным 1 мм;

Dl2 — деформация анкеров ста­канного типа, колодок с пробками, анкерных гаек и захватов, принимаемая равной 1 мм;

l длина натягиваемого стержня (элемента), мм

 

4. Трение арматуры:

а) о стенки каналов или о поверхность бетона конструкций

 

 

¾

 

где е основание натуральных ло­гарифмов;

w, d коэффициенты, определяе­мые по табл. 6;

c длина участка от натяжно­го устройства до расчетно­го сечения, м;  

q суммарный угол поворота оси арматуры, рад;

ssp ¾ принимается без учета потерь

6) об огибающие приспособления

где е основание натуральных логарифмов;

d коэффициент, принимаемый рав­ным 0,25;

q суммарный угол поворота оси арма­туры, рад;

ssp принимается без учета потерь

 

¾

 

5. Деформация стальной формы при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций

 

где h коэффициент, определяемый по фор­мулам:

при натяжении арматуры домкра­том

при натяжении арматуры намоточной машиной электротермомеханическим способом (50 % усилия создается грузом)

n число групп стержней, натягиваемых неодновременно;

Dl сближение упоров по линии действия усилия Р, определяемое из расчета де­формации формы;

l расстояние между наружными гранями упоров.

 

При отсутствии данных о технологии изготовления и конструкции формы потери от ее деформации принимаются равными 30 МПа.

 

При электротермическом способе натяжения потери от деформации формы в расчете не учитываются, так как они учтены при определении полного удлинения арматуры

 

 

¾

 

6. Быстронатекающая ползучесть для бетона:

а) естественного твердения

 

    

где a и b ¾ коэффициенты, принимаемые:

a = 0,25 + 0,025Rbp, но не более 0,8;

b = 5,25 0,185Rbp, но не более 2,5 и не менее 1,1;

sbp определяются на уровне центров тяжести продольной арматуры S и S’ с учетом потерь по поз. 1—5 настоящей таблицы.

 

Для легкого бетона при передаточной прочности 11 МПа и ниже вместо множителя 40 принимается множитель 60

 

 

¾

 

б) подвергнутого тепловой обработке

 

Потери вычисляются по формулам поз. 6а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85

 

 

¾

 

Б. Вторые потери

 

7. Релаксация напряжений арматуры:

а) проволочной

 

¾

 

б) стержневой

¾

(см. пояснения к поз. 1 настоящей таблицы)

 

 

8. Усадка бетона (см. п. 1.26) :

 

Бетон

естественного

твердения

 

 

Бетон, подвергнутый тепловой обработке

при атмосферном давлении

 

Независимо от условий

твердения бетона

тяжелого классов:

а) В35 и ниже

 

40

 

35

 

30

б) В40

50

40

35

в) В45 и выше

 

60

50

40

мелкозернистого групп:

г) А

 

Потери определяются по поз. 8а, б настоящей таблицы с умножением на коэффициент, рав­ный 1,3

 

 

40

д) Б

Потери определяются по поз. 8а настоящей таблицы с умножением на коэффициент, равный 1,5

 

50

е) В

Потери определяются по поз. в настоящей таблицы как для тяжелого бетона естественного твердения

 

40

легкого при мелком заполнителе:

ж) плотном

 

50

 

45

 

40

з) пористом

 

70

60

50

 

9. Ползучесть бетона (см. п. 1.26):

а) тяжелого и легкого при плотном мелком заполнителе

 

 

                                

               

где ssp ¾ то же, что в поз. 6, но с учетом потерь по поз. 1¾6 настоящей таблицы;

a ¾ коэффициент, принимаемый равным для бетона:

естественного твердения ¾ 1,00;

подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении ¾ 0,85

 

б) мелкозернистого групп:

А

 

Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,3

 

Б

Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,5

 

В

 

Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы при a = 0,85

в) легкого при пористом мелком заполнителе

 

Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,2

 

 

10.  Смятие бетона под витками спираль­ной или кольцевой арматуры (при диаметре конструкции до 3 м)

 

 

¾

 

где dext наружный диаметр конст­рукции, см

 

11. Деформация обжатия стыков меж­ду блоками (для конструкций, состоящих из блоков)

 

¾

 

где n число швов конструкции и оснастки по длине натяги­ваемой арматуры;

Dl — обжатие стыка, принимае­мое равным для стыков, заполненных бетоном, — 0,3 мм; при стыковании насухо — 0,5 мм;

l — длина натягиваемой арматуры, мм

 

 

Примечания: 1. Потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре S’ определяются так же, как в арматуре S.

2. Для самонапряженных конструкций потери от усадки и ползучести бетона определяются по опытным данным.


 

Таблица 6

 

 

Коэффициенты для определения потерь от трения арматуры (см. поз. 4 табл. 5)

Канал

 

d при арматуре в виде

или поверхность

w

пучков,

канатов

стержней периодического профиля

 

1. Канал:

с металлической поверхностью

 

 

 

0,0030

 

 

0,35

 

 

0,40

с бетонной поверх-ностью, образованный жестким каналообразо-вателем

 

0

0,55

0,65

то же, гибким каналообра­зователем

 

0,0015

0,55

0,65

2. Бетонная поверхность

 

0

0,55

0,65

 

б) для конструкций, предназначенных для экс­плуатации при влажности воздуха ниже 40 %, потери должны быть увеличены на 25 %, за исключением конструкций из тяжелого и мелкозернистого бето­нов, предназначенных для эксплуатации в климати­ческом подрайоне IVА согласно СНиП 2.01.01-82 и не защищенных от солнечной радиации, для кото­рых указанные потери увеличиваются на 50 %;

в) допускается использовать более точные мето­ды для определения потерь, обоснованные в уста­новленном порядке, если известны сорт цемента, состав бетона, условия изготовления и эксплуата­ции конструкции и т. п.

1.27. Значение предварительного напряжении в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точ­ности натяжения арматуры gsp, определяемым по формуле

 

                                                   (6)

 

Знак плюс" принимается при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения (т. е. на данной стадии работы конструкции или на рассмат­риваемом участке элемента предварительное на­пряжение снижает несущую способность, способствует образованию трещин и т. п.), знак минус"при благоприятном.

Значения Dgsp при механическом способе натя­жения арматуры принимаются равными 0,1, а при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения определяются по формуле

 

                                (7)

 

но принимаются не менее 0,1;

здесь  р, ssp см. п. 1.23;

пр ¾ число стержней напрягаемой арма­туры в сечении элемента.

При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значение Dgsp допуска­ется принимать равным нулю.

1.28. Напряжения в бетоне и арматуре, а также усилия предварительного обжатия бетона, вводимые в расчет предварительно напряженных конструкций, определяются с учетом следующих указаний.

Напряжения в сечениях, нормальных к продоль­ной оси элемента, определяются по правилам расче­та упругих материалов. При этом принимают приве­денное сечение, включающее сечение бетона с учетом ослабления его каналами, лазами и т. п., а также сечение всей продольной (напрягаемой и ненапрягаемой) арматуры, умноженное на отношение a мо­дулей упругости арматуры и бетона. Если части бетонного сечения выполнены из бетонов разных клас­сов или видов, их приводят к одному классу или ви­ду, исходя из отношения модулей упругости бетона.

Усилие предварительного обжатия Р и эксцентри­ситет его приложения е0р относительно центра тя­жести приведенного сечения (черт. 1) определяются по формулам:

 

                               (8)

 

              (9)

 

где ss, ss напряжения в ненапрягаемой арматуре соответственно S и S’, вызванные усадкой и ползу­честью бетона;

ysp, y’sp, ys, y’s расстояния от центра тяжести приведенного сечения до точек приложения равнодействующих усилий соответственно в напря­гаемой и ненапрягаемой арма­туре S и S’ (см. черт. 1 ).

 

 

Черт. 1. Схема усилий предварительного напряжения в арматуре

в поперечном сечении железобетонного элемента

 

При криволинейной напрягаемой арматуре значе­ния ssp и ssp умножают соответственно на cosq и cosq, где q и q¾ углы наклона оси арматуры к про­дольной оси элемента (для рассматриваемого сечения).

Напряжения ssp и ssp принимают:

а) в стадии обжатия бетона с учетом первых потерь;

б) в стадии эксплуатации элемента с учетом первых и вторых потерь.

Напряжения ss и ss принимают численно равны­ми:

в стадии обжатия бетона потерям напряжений от быстронатекающей ползучести по поз. 6 табл. 5;

в стадии эксплуатации элемента сумме потерь напряжений от усадки и ползучести бетона по поз. 6, 8 и 9 табл. 5.

1.29. Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия sbp не должны превышать значений (в долях от передаточной прочности бетона Rbp), указанных в табл. 7.

 


Таблица 7

 

 

 

Способ

Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия в долях

от передаточной прочности бетона sbp/Rbp, не более

Напряженное состояние сечения

натяжения

при расчетной зимней температуре наружного воздуха, °С

 

арматуры

минус 40 и выше

ниже минус 40

 

 

при обжатии

 

 

центральном

внецентренном

центральном

внецентренном

 

1. Напряжения уменьшаются или не изменяются

 

На упоры

 

0,85

 

0,95*

 

0,70

 

0,85

при действии внешних нагрузок

 

На бетон

0,70

0,85

0,60

0,70

 

2. Напряжения увеличиваются при действии

 

На упоры

 

0,65

 

0,70

 

0,50

 

0,60

внешних нагрузок

 

На бетон

0,60

0,65

0,45

0,50

 

_____________

* Для элементов, изготовляемых с постепенной передачей усилия обжатия, при наличии стальных опорных деталей и косвенной арматуры с объемным коэффициентом армирования mv ³ 0,5 % (см. п. 5.15) на длине не менее длины зоны передачи напряжений lp (см. п. 2.29) допускается принимать значение sbp/Rbp = 1,00.

 

Примечания: 1. Значения sbp/Rbp, указанные в настоящей таблице, для батона в водонасыщенном состоянии при расчетной температуре воздуха ниже минус 40 °С следует принимать на 0,05 меньше.

2. Расчетные зимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п. 1.8.

3. Для легкого бетона классов В7,5 ¾ В12,5 значения sbp/Rbp следует принимать не более 0,30.


Напряжения sbp определяются на уровне крайне­го сжатого волокна батона с учетом потерь предва­рительного напряжения по поз. 1¾6 табл. 5 и при коэффициенте точности натяжения арматуры gsp, равном единице.

1.30. Для предварительно напряженных конст­рукций, в которых предусматривается регулирова­ние напряжении обжатия бетона в процессе их экс­плуатации (например, в реакторах, резервуарах, телевизионных башнях), напрягаемая арматура при­меняется без сцепления с бетоном, при этом необ­ходимо предусматривать эффективные мероприя­тия по защите арматуры от коррозии. К предвари­тельно напряженным конструкциям без сцепления арматуры с бетоном должны предъявляться требо­вания 1-й категории трещиностойкости.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ПЛОСКОСТНЫХ

И МАССИВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

 

1.31. Расчет плоскостных конструкций (типа ба­лок-стенок, плит перекрытий) и массивных конст­рукций по предельным состояниям первой и второй групп следует производить по напряжениям (усили­ям), деформациям и перемещениям, вычисляемым с учетом физической нелинейности, анизотропии, а в необходимых случаях ползучести, накопления повреждений (в длительных процессах) и геометри­ческой нелинейности (в основном для тонкостен­ных конструкций).

 

Примечание. Анизотропия неодинаковость свойств {здесь механических) по разным направлениям. Ортотропия ¾ вид анизотропии, при котором имеются три взаимно перпендикулярные плоскости симметрии свойств.

 

1.32. Физическую нелинейность, анизотропию и ползучесть следует учитывать в определяющих соот­ношениях, связывающих между собой напряжения и деформации, а также в условиях прочности и трещиностойкости материала. При этом следует выде­лять две стадии деформирования элементов до и после образования трещин.

1.33. До образования трещин для бетона должна, как правило, использоваться нелинейная ортотропная модель, позволяющая учитывать направленное развитие эффекта дилатации и неоднородность де­формирования при сжатии и растяжении. Допуска­ется пользоваться квазиизотропной моделью бетона, учитывающей проявление указанных факторов а среднем по объему. Для железобетона в этой стадии следует исходить из совместности осевых деформа­ций арматуры и окружающего бетона, за исключени­ем концевых участков арматуры, не снабженных специальными анкерами.

При опасности выпучивания арматуры следует ограничивать ее предельные сжимающие напряже­ния.

 

Примечание. Дилатация ¾ увеличение объема тела при сжатии, обусловленное развитием множества микротрещин, а также трещин большей протяженности.

 

1.34. В условиях прочности бетона следует учиты­вать сочетание напряжении на площадках разных направлений, в силу которых, в частности, его сопротивление двух- и трехосному сжатию превышает прочность при одноосном сжатии, а при комбинаци­ях сжатия и растяжения может быть меньше, чем при действии одного из них. В необходимых случа­ях должна приниматься во внимание длительность действия напряжений.

Условие прочности железобетона без трещин должно составляться исходя из условий прочности составляющих материалов как двухкомпонентной среды.

1.35. В качестве условия трещинообразования следует использовать условие прочности бетонных элементов двухкомпонентной среды.

1.36. После образования трещин следует использовать модель анизотропного тела общего вида при нелинейных выражениях зависимостей усилий или напряжений от перемещений с учетом следующих факторов:

углов наклона трещин к арматуре и схем пересе­чения трещин;

раскрытия трещин и сдвига их берегов;

жесткости арматуры: осевой с учетом сцепле­ния с полосами или блоками бетона между трещи­нами; тангенциальной с учетом податливости бе­тонного основания у берегов трещин и соответствен­но осевых и касательных напряжений в арматуре в трещинах;

жесткости бетона: между трещинами на осевые силы и сдвиг {снижается для схемы пересекающих­ся трещин); в трещинах на осевые силы и сдвиг за счет зацепления берегов трещин при достаточно малой их ширине;

частичного нарушения совместности осевых де­формаций арматуры и бетона между трещинами.

В модели деформирования неармированных эле­ментов с трещинами учитывается лишь жесткость бетона между трещинами.

В случаях возникновения наклонных трещин сле­дует учитывать особенности деформирования бетона над наклонными трещинами.

1.37. Ширину раскрытия трещин и взаимный сдвиг их берегов следует определять исходя из сме­щения стержней различных направлений относитель­но пересекаемых ими берегов трещин с учетом рас­стояний между трещинами и при соблюдении усло­вия совместности этих смещений.

1.38. Условия прочности плоских и объемных элементов с трещинами должны основываться на следующих предпосылках:

принимается, что разрушение происходит вслед­ствие значительного удлинения арматуры по наибо­лее опасным трещинам, в общем случае расположен­ным косо к стержням арматуры, и раздробления бетона полос или блоков между трещинами или за трещинами (например, в сжатой зоне плит над трещинами);

сопротивление бетона сжатию снижается из-за возникновения растяжения в перпендикулярном направлении, создаваемого силами сцепления с растянутой арматурой, а также из-за поперечных сме­щений арматуры у берегов трещин;

при определении прочности бетона учитываются схемы образования трещин и углы наклона тре­щин к арматуре;

в стержнях арматуры учитываются, как правило, нормальные напряжения, направленные вдоль их оси; допускается учитывать касательные напряже­ния в арматуре в местах трещин (нагельный эффект), принимая, что стержни не изменяют своей ориентации:

принимается, что в трещине разрушения все пере­секающие ее стержни достигают расчетных сопро­тивлении на растяжение (для арматуры, не имеющей предела текучести, напряжения должны контроли­роваться в процессе деформационного расчета).

Прочность бетона в различных его зонах следует оценивать по напряжениям в нем как в компоненте двухкомпонентной среды (за вычетом приведенных напряжении в арматуре между трещинами, опреде­ляемых с учетом напряжении в трещинах, сцепления и частичного нарушения совместности осевых де­формаций арматуры с бетоном).

1.39. Несущую   способность   железобетонных конструкций, способных претерпевать достаточные пластические деформации, допускается определять методом предельного равновесия.

1.40. При расчете конструкций по прочности, де­формациям, образованию и раскрытию трещин ме­тодом конечных элементов должны быть проверены условия прочности и трещиностойкости для всех конечных элементов, составляющих конструкцию, а также условия возникновения чрезмерных переме­щений конструкции. При оценке предельного состо­яния по прочности допускается полегать отдельные конечные элементы разрушенными, если это не вле­чет за собой прогрессирующего разрушения конст­рукции и по истечении действия рассматриваемой нагрузки эксплуатационная пригодность конструк­ции сохранится или может быть восстановлена.

 

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ

И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

БЕТОН

 

2.1. Для бетонных и железобетонных конструк­ций, проектируемых в соответствии с требова­ниями настоящих норм, следует предусматривать конструкционные  бетоны, соответствующие ГОСТ 25192-82:

тяжелый средней плотности свыше 2200 до 2500 кг/м3 включ.;

мелкозернистый  средней  плотности свыше 1800 кг/м3;

легкий плотной и поризованной структуры;

ячеистый автоклавного и неавтоклавного тверде­ния;

специальный бетон напрягающий.

2.2. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от их назначения и условий работы следует устанавливать показа­тели качества бетона, основными из которых явля­ются:

а) класс по прочности на сжатие В;

б) класс по прочности на осевое растяжение Вt (назначают в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве);

в) марка по морозостойкости F (должна назначаться для конструкций, подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременного замораживания и оттаивания);

г) марка по водонепроницаемости W (должна назначаться для конструкций, к которым предъявляются требования ограничения проницаемости);

д) марка по средней плотности D (должна назна­чаться для конструкций, к которым кроме конст­руктивных предъявляются требования теплоизоляции);

е) марка по самонапряжению напрягающего бето­на Sp (должна назначаться для самонапряженных конструкций, когда эта характеристика учитывается в расчете и контролируется на производстве).

 

Примечания: 1. Классы бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение отвечают значению гарантированной прочности бетона, МПа, с обеспеченностью 0,95.

2. Марка напрягающего бетона по самонапряжению представляет значение предварительного напряжения в бетоне, МПа, создаваемого в результате его расширения при коэффициенте продольного армирования m = 0,01.

 

2.3. Для бетонных и железобетонных конструк­ций следует предусматривать бетоны следующих классов и марок:

а) классов по прочности на сжатие

тяжелый бетон  ¾ В3,5; В5; B7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;

напрягающий     ¾  В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;

бетон

 

мелкозернистый бетон групп:

А ¾ естественного твердения или подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении на песке с модулем крупности свыше 2,0 ¾ В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40;

Б то же, с модулем крупности 2,0 и менее ¾ В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30;

В подвергнутый автоклавной обработке ¾ В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;

 

легкий бетон при марках по средней плотности:

    D800, D900 ¾ В2,5; B3,5; В5; В7,5;

D1000, D1100 ¾ B2,5; B3,5; В5; В7,5; В10; B12,5;

D1200, D1300 ¾ B2,5; B3,5; B5; В7,5; В10; B12,5; B15;

D1400, D1500 ¾ B3,5; B5; B7,5; B10; В12,5; B15; B20; B25; В30;

D1600, D1700 ¾ B5; B7,5; B10; В12,5; В15; В20; В25; B30; B35;

D1800, D1900 ¾ B10; В12,5; В15; В20; B25; B30; В35; В40;

             D2000 ¾ В20; В25; В30; В35; В40;

 

ячеистый бетон при марках по средней плот­ности:

   автоклавный:                             неавтоклавный:

D500   ¾ B1; B1,5;                                           ¾

D600   ¾ B1; B1,5; B2;                              B1; B1,5;

        В2,5;

D700   ¾ B1,5; B2; В2,5;                           B1,5; В2;

        B3,5;                                              B2,5;

D800   ¾ B2,5; B3,5; В5;                           B2; B2,5;

B3,5;

D900   ¾ B3,5; B5 ; B7,5;                          B3,5; B5;

D1000 ¾ B5; B7,5; В10;                           B5; B7,5;

D1100 ¾ B7,5; B10; B12,5;                      В7,5; В10;

        B15;

D1200 ¾ B10; B12,5; B15;                       B10; В12,5;

 

поризованный бетон при марках по средней плотности:

D800, D900, D1000,     ¾  B2,5; B3,5; B5;

D1100, D1200, D1300        В7,5;

                          D1400  ¾  B3,5; B5; B7,5.

 

Допускается применение бетона промежуточных классов по прочности на сжатие B22,5 и В27,5 при условии, что это приведет к экономии цементе по сравнению с применением бетона соответственно классов В25 и В30 и не снизит другие технико-эко­номические показатели конструкции;

б) классов по прочности на осевое растяжение

тяжелый,                 ¾ Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2;

напрягающий

мелкозернистый

и легкий бетоны

в) марок по морозостойкости

тяжелый,               ¾ F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500;

напрягающий

и мелкозер­нистый

бетоны

легкий бетон         ¾ F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300;

     F400; F500;

ячеистый и            ¾ F15; F25; F35; F50; F75; F100;

поризованный

бетоны

г) марок по водонепроницаемости

тяжелый,               ¾ W2; W4; W6; W8; W10; W12;

мелкозернис­тый

и легкий бетоны

для напрягающего бетона марка по водонепро­ницаемости обеспечивается не ниже W12 и в проектах может не указываться;

д) марок по средней плотности

легкий бетон         ¾ D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300;

D1400; D1500; D1600; D1700; D1800; D1900; D2000;

ячеистый               ¾ D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100;

бетон                           D1200;

поризованный       ¾ D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300;

бетон                           D1400;

 

е) марок по самонапряжению

напрягающий        ¾ Sp0,6; Sp0,8; Sp1; Sp 1,2; Sp1,5; Sp2; Sp3; Sp4.

бетон

 

Примечания: 1. В настоящих нормах термины легкий бетон" и поризованный бетон" используются соответственно для обозначения легкого бетона плотной структуры и легкого бетона поризованной структуры (со степенью поризации свыше 6 %).

2. Группа мелкозернистого бетона (А, Б, В) должна указываться в рабочих чертежах конструкций.

 

2.4. Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назнача­ется при проектировании исходя из возможных реальных сроков загружения конструкции проект­ными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 сут.

Значение отпускной прочности бетона в элемен­тах сборных конструкций следует назначать в соот­ветствии с ГОСТ 13015.0-83 и стандартами на конструкции конкретных видов.

2.5. Для железобетонных конструкций не допус­кается применять:

тяжелый и мелкозернистый бетоны класса по прочности на сжатие ниже В7,5;

легкий бетон класса по прочности на сжатие ниже В3,5 — для однослойных и ниже В2,5 — для двух­слойных конструкций.

Рекомендуется принимать класс бетона по проч­ности на сжатие:

для железобетонных элементов из тяжелого и легкого бетонов, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, не ниже В15;

для железобетонных сжатых стержневых элемен­тов из тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов не ниже В15;

для сильнонагруженных железобетонных сжатых стержневых элементов (например, для колонн, вос­принимающих значительные крановые нагрузки, и для колонн нижних этажей многоэтажных зда­ний) ¾ не ниже В25.

2.6*. Для предварительно напряженных элемен­тов из тяжелого, мелкозернистого и легкого бето­нов класс бетона, в котором расположена напря­женная арматура, следует принимать в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диа­метра и наличия анкерных устройств не ниже ука­занного в табл. 8*.

 

Таблица 8*

Вид и класс

напрягаемой арматуры

Класс бетона,

не ниже

 

1. Проволочная арматура классов:

В-II (при наличии анкеров)

 

 

В20

Вр-II (без анкеров) диаметром, мм:

до 5 включ.

 

В20

6 и более

В30

К-7 и К-19

 

В30

 

2. Стержневая арматура (без анкеров) диаметром, мм:

от 10 до 18 включ., классов:

А-IV

 

 

 

В15

А-V

В20

А-VI и Ат-VII

В30

20 и более, классов:

А-IV

 

В20

А-V

В25

А-VI и Ат-VII

 

В30

 

Примечание. Обозначения классов арматурыв соответствии с п. 2.24а*.

 

Передаточная прочность бетона Rbp  (прочность бетона к моменту его обжатия, контролируемая аналогично классу бетона по прочности на сжа­тие) назначается не менее 11 МПа, а при стержневой арматуре классов А-VI, Ат-VI, Ат-VIК и Ат-VII, высокопрочной арматурной проволоке без анкеров и арматурных канатах не менее 15,5 МПа. Переда­точная прочность, кроме того, должна составлять не менее 50 % принятого класса бетона по прочности на сжатие.

Для конструкций, рассчитываемых на воздейст­вие многократно повторяющейся нагрузки, мини­мальные значения класса бетона, приведенные в табл. 8*, при проволочной напрягаемой арматуре и стержневой напрягаемой арматуре класса А-IV неза­висимо от диаметра, а также класса А-V диаметром 10—18 мм должны увеличиваться на одну ступень, т. е. 5 МПа, с соответствующим повышением передаточной прочности бетона.

При проектировании отдельных видов конструк­ций допускается обоснованное в установленном по­рядке снижение минимального класса бетона на одну ступень, равную 5 МПа, против приведенной в табл. 8* с соответствующим снижением передаточ­ной прочности бетона.

 

Примечания: 1. При расчете железобетонных конструкций в стадии предварительного обжатия расчетные характеристики бетона принимаются как для класса бетона, численно равного передаточной прочности бетона (по линей­ной интерполяции).

2. При проектировании ограждающих однослойных сплошных конструкций, выполняющих функции теплоизоляции, допускается при относительной величине обжатия бетона sbp/Rbp не более 0,30 использовать напрягаемую арматуру класса А-IV диаметром на более 14 мм при клас­сах легкого бетона В7,5 В12,5, при этом передаточная прочность бетона Rbp должна составлять не менее 80 % класса бетона.

 

2.7. Мелкозернистый бетон без специального экс­периментального обоснования не допускается при­менять для железобетонных конструкций,  подвер­гающихся воздействию многократно повторяющейся нагрузки, а также для предварительно напряжен­ных конструкций пролетом свыше 12 м при арми­ровании проволочной арматурой классов В-II, Вр-II, К-7 и К-19.

Класс мелкозернистого бетона по прочности на сжатие, применяемого для защиты от коррозии и обеспечения сцепления с бетоном напрягаемой арма­туры, расположенной в пазах и на поверхности конструкции, должен быть не ниже В12,5, а для инъекции каналов не ниже В25.

2.8. Для замоноличивания стыков элементов сборных железобетонных конструкций класс бетона следует устанавливать в зависимости от условий ра­боты соединяемых элементов, но принимать не ниже В7,5.

2.9. Марки бетона по морозостойкости и водоне­проницаемости бетонных и железобетонных конст­рукций в зависимости от режима их эксплуатации и значений расчетных зимних температур наружного воздуха в районе строительства должны прини­маться:

для конструкций зданий и сооружений (кроме наружных стен отапливаемых зданий) ¾ не ниже указанных в табл. 9;

для наружных стен отапливаемых зданий ¾ не ниже указанных в табл. 10.

2.10. Для замоноличивания стыков элементов сборных конструкций, которые в процессе эксплу­атации или монтажа могут подвергаться воздействию отрицательных температур наружного воздухе, следует применять бетоны проектных марок по морозостойкости и водонепроницаемости не ниже при­нятых для стыкуемых элементов.

 

Нормативные и расчетные

характеристики бетона

 

2.11. Нормативными сопротивлениями бетона являются сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность) Rbn и сопротивление осевому растяжению Rbtn.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой Rb, Rbt и второй Rb,ser, Rbt,ser групп определяются делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по бетону при сжатии gbc или растяжении gbt, принимаемые для основных видов бетона по табл. 11.

2.12. Нормативные сопротивления бетона Rbn {с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 12.

Нормативное сопротивление бетона растяжению Rbtn в случаях, когда прочность бетона на растяже­ние не контролируется, принимается в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие согласно табл. 12.

Нормативное сопротивление бетона осевому растяжению Rbtn в случаях, когда прочность бетона на растяжение контролируется на производстве, принимается равным его гарантированной прочности (классу) на осевое растяжение.

2.13. Расчетные сопротивления бетона Rb, Rbt, Rb,ser, Rbt,ser (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение приведены: для предельных состояний первой группы соответственно в табл. 13 и 14, второй группы в табл. 12.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt снижаются (или повышаются) путем умножения на коэффициенты условий работы бетона gbi, учитывающие особенности свойств бетона, длительность действия, многократную повторяемость нагрузки, условия и стадию работы конструкции, способ ее изготовления, размеры сечения и т. п. Значения коэффициентов условий работы gbi приведены в табл. 15.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser вводят в расчет с коэффициентом условий работы бетона gbi = 1,0, за исключением случаев, указанных в пп. 4.10-4.12.

Для отдельных видов легких бетонов допускается принимать иные значения расчетных сопротивлений, согласованные в установленном порядке.

 

Примечание. При использовании в расчетах промежуточных классов бетона по прочности на сжатие согласно п. 2.3 значения характеристик, приведенных в табл. 12, 13 и 18, принимаются по линейной интерполяции.

 

2.14. Значения начального модуля упругости бетона Eb, при сжатии и растяжении принимаются по табл.18. Для не защищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для работы в климатическом подрайоне IVА согласно СНиП 2.01.01-82, значения Eb, указанные в табл. 18, следует умножать на коэффициент 0,85.


Таблица 9

 

Условия работы конструкций

Марка бетона, не ниже

 

расчетная зимняя

по морозостойкости

по водонепроницаемости

характеристика режима

температура наружного воздуха, °С

для конструкций (кроме наружных стен отапливаемых зданий)

зданий и сооружений класса по степени ответственности

 

 

I

II

III

I

II

III

 

1. Попеременное заморажи­вание и оттаивание:

а) в водонасыщенном состоянии

 

 

 

Ниже минус 40

 

 

 

F300

 

 

 

F200

 

 

 

F150

 

 

 

W6

 

 

 

W4

 

 

 

W2

(например, конструкции, распо-ложенные в сезонно-оттаивающем слое

Ниже минус 20 до минус 40 включ.

F200

F150

F100

W4

W2

Не нормируется

грунта в районах вечной мерзлоты)

Ниже минус 5 до минус 20 включ.

F150

F100

F75

W2

Не нормируется

 

Минус 5 и выше

 

F100

F75

F50

Не нормируется

 

б) в условиях эпизодического водонасы-

 

Ниже минус 40

 

F200

 

F150

 

F100

 

W4

 

W2

 

Не норми­руется

щения (например, над­земные конструкции, постоянно подвергающие-

Ниже минус 20 до минус 40 включ.

F100

F75

F50

W2

Не нормируется

ся атмосферным воздействиям)

Ниже минус 5 до минус 20 включ.

F75

F50

F35*

Не нормируется

 

Минус 5 и выше

 

F50

F35*

F25*

То же

 

 

в) в условиях воздушно-влажностного

 

Ниже минус 40

 

F150

 

F100

 

F75

 

W4

 

W2

 

Не нормируется

состояния при отсутст­вии эпизодического водонасыщения

Ниже минус 20 до минус 40 включ.

F75

F50

F35*

Не нормируется

(нап­ример, конструкции, постоянно подвергающиеся воздействию окружаю-

Ниже минус 5 до минус 20 включ.

F50

F35*

F25*

То же

 

щего возду­хе, но защищенные от воздействия ат­мосферных осадков)

 

Минус 5 и выше

F35*

F25*

F15**

 

2. Возможное эпизодичес­кое воздействие температуры ниже 0 °С:

а) в водонасыщенном состоянии (напри-

 

 

 

Ниже минус 40

 

 

 

F150

 

 

 

F100

 

 

 

F75

 

 

 

мер, конструкции, находящиеся в грунте или под водой)

Ниже минус 20 до минус 40 включ.

F75

F50

F35*

 

 

Ниже минус 5 до минус 20 включ.

F50

F35*

F25*

 

 

Минус 5 и выше

 

F35*

F25*

Не нормируется

 

б) в условиям воздушно-влажностного

 

Ниже минус 40

 

F75

 

F50

 

F35*

 

сос­тояния (например, внутренние конструк­ции отапливаемых зданий в

Ниже минус 20 до минус 40 включ.

F50

F35*

F25*

период стро­ительства и монтажа)

Ниже минус 5 до минус 20 включ.

F35*

F25*

F15**

 

 

Минус 5 и выше

F25*

F15**

Не нормируется

 

_____________

* Для тяжелого и мелкозернистого батонов марки по морозостойкости не нормируются.

** Для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов марки по морозостойкости не нормируются.

 

Примечания: 1. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости для конструкций сооружений водоснабже­ния и канализации, а также для свай и свай-оболочек следует назначать согласно требованиям соответствующих нормативных документов.

2. Расчетные зимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п. 1.8.

 

Таблица 10

Условия работы конструкций

Минимальная марка бетона по морозостойкости наружных стен

 

 

отапливаемых зданий из бетонов

относительная влажность

расчетная зимняя

легкого, ячеистого, поризованного

тяжелого, мелкозернистого

внутреннего воздуха

температура наружного

для зданий класса по степени ответственности

помещения jint, %

 

воздуха, °С

I

II

III

I

II

III

 

jint > 75

 

Ниже минус 40

 

F100

 

F75

 

F50

 

F200

 

F150

 

F100

 

Ниже минус 20 до

минус 40 вклвч.

F75

F50

F35

F100

F75

F50

 

Ниже минус 5 до

минус 20 включ.

F50

F35

F25

F75

F50

Не норми­руется

 

Минус 5 и выше

 

F35

F25

F15*

F50

Не нормируется

То же

 

60 < jint £ 75

 

Ниже минус 40

 

F75

 

F50

 

F35

 

F100

 

F75

 

F50

 

Ниже минус 20

до минус 40 включ.

F50

F35

F25

F50

Не нормируется

 

Ниже минус 5

до минус 20 включ.

F35

F25

F15*

Не норми­руется

То же

 

Минус 5 и выше

 

F25

F15*

Не нормируется

 

jint £ 60

 

Ниже минус 40

 

F50

 

F35

 

F25

 

F75

 

F50

 

Не норми­руется

 

Ниже минус 20

до минус 40 вкпюч.

Р35

F25

F15*

Не нормируется

 

Ниже минус 5

до минус 20 включ.

F25

F15*

Не норми­руется

То же

 

 

Минус 5 и выше

 

F15*

Не нормируется

 

_____________

* Для легких бетонов мерки по морозостойкости не нормируются.

 

Примечания: 1. При наличии паро- и гидроизоляции конструкций из тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов их марки по морозостойкости, указанные в настоящей таблице, снижаются на одну ступень.

2. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается согласно указаниям п. 1.8.


Для бетонов, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, значения Еb, указан­ные в табл. 18, следует умножать на коэффициент условий работы gb6, принимаемый по табл. 17.

При наличии данных о сорте цемента, составе бе­тона, условиях изготовления (например, центрифу­гированный бетон) и т. д. допускается принимать другие значения Еb, согласованные в установлен­ном порядке.

2.15. Коэффициент линейной температурной де­формации abt при изменении температуры от минус 40 до плюс 50 °С в зависимости от вида бетона при­нимается равным:

для тяжелого, мелкозернистого бетонов и лег­кого бетона при мелком плотном заполнителе — 1·105 °С1;

для легкого бетона при мелком пористом запол­нителе ¾ 0,7·105

°С1;

для ячеистого и поризованного бетонов — 0,8·105 °С1.

При наличии данных о минералогическом составе заполнителей, расходе цемента, степени водонасыщения бетона, морозостойкости и т. д. допускается принимать другие значения abt, обоснованные в установленном порядке. Для расчетной температуры ниже минус 50 °С значения abt принимаются по экспериментальным данным.

 

Таблица 11

 

Коэффициенты надежности по бетону при сжатии

и растяжении gbc и gbt для расчета конструкций

по предельным состояниям

Вид бетона

первой группы

второй

 

 

gbc

gbt при назначении класса бетона по прочности

группы gbc и gbt

 

 

на сжа­тие

на растяжение

 

 

Тяжелый, напрягающий, мелкозернистый, легкий и поризованный

 

1,3

 

1,5

 

1,3

 

1,0

Ячеистый

 

1,5

2,3

¾

1,0

 

2.16. Начальный коэффициент поперечной деформации бетона v (коэффициент Пуассона) принима­ется равным 0,2 для всех видов бетона, а модуль сдвига бетона G равным 0,4 соответствующих значений Eb, указанных в табл. 18.

 


Таблица 12

 

Вид

 

Бетон

Нормативные сопротивления бетона Rbn, Rbtn и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний

второй группы Rb,ser и Rbt,ser при классе бетона по прочности на сжатие

 

 

В1

В1,5

В2

В2,5

В3,5

В5

В7,5

В10

В12,5

В15

В20

В25

В30

В35

В40

В45

В50

В55

В60

 

Сжатие осевое (призменная прочность)

Rbn и Rb,ser

 

Тяжелый и мелкозернистый

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

  2,7 27,5

 

  3,6 35,7

 

  5,5 56,1

 

  7,5 76,5

 

  9,5 96,9

 

  11,0 112

 

 15,0 153

 

 18,5 189

 

 22,0 224

 

 25,5 260

 

 29,0 296

 

 32,0 326

 

 36,0 367

 

 39,5 403

 

 43,0 438

 

 

Легкий

 

 

¾

 

¾

 

¾

 

  1,9 19,4

 

 

  2,7 27,5

 

  3,5 35,7

 

  5,5 56,1

 

  7,5 76,5

 

  9,5 96,9

 

  11,0 112

 

 15,0 153

 

 18,5 189

 

 22,0 224

 

 25,5 260

 

 29,0 296

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

 

Ячеистый

 

 

  0,95 9,69

 

 

  1,4

14,3

 

  1,9

19,4

 

  2,4 24,5

 

  3,3

33,7

 

  4,6 46,9

 

  6,9 70,4

 

  9,0 91,8

 

10,5 107

 

11,5 117

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

Растяжение осевое

Rbtn и Rbt,ser

 

Тяжелый

 

¾

 

 

 

¾

 

¾

 

¾

 

 0,39 4,00

 

0,55 5,61

 

0,70 7,14

 

0,85 8,67

 

1,00 10,2

 

1,15 11,7

 

1,40 14,3

 

1,60 16,3

 

1,80 18,4

 

1,95 19,9

 

2,10 21,4

 

2,20 22,4

 

2,30 23,5

 

2,40 24,5

 

2,50 25,5

 

 

Мелкозернистый групп:

А

 

 

 

¾

 

 

 

 

 

¾

 

 

 

¾

 

 

 

¾

 

 

 

0,39 4,00

 

 

 

0,55 5,61

 

 

 

0,70 7,14

 

 

 

0,85 8,67

 

 

 

1,00 10,2

 

 

 

1,15 11,7

 

 

 

1,40 14,3

 

 

 

1,60 16,3

 

 

 

1,80 18,4

 

 

 

1,95 19,9

 

 

 

2,10 21,4

 

 

 

¾

 

 

 

¾

 

 

 

¾

 

 

 

¾

 

 

Б

 

¾

 

 

 

¾

 

¾

 

¾

 

0,26 2,65

 

0,40 4,08

 

0,60 6,12

 

0,70 7,14

 

0,85

8,67

 

0,95 9,69

 

1,15 11,7

 

1,35 13,8

 

1,50 15,3

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

 

В

 

¾

 

 

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

¾

 

1,15 11,7

 

1,40 14,3

 

1,60 16,3

 

1,80 18,4

 

1,95 19,9

 

2,10 21,4

 

2,20 22,4

 

2,30 23,5

 

2,40 24,5

 

2,50 25,5

 

 

Легкий при мелком заполнителе:

плотном

 

 

 

¾

 

 

 

 

 

¾

 

 

 

¾

 

 

 

0,29 2,96

 

 

 

0,39 4,00

 

 

 

0,55 5,61

 

 

 

0,70 7,14

 

 

 

0,85 8,67

 

 

 

1,00 10,2

 

 

 

1,15 11,7

 

 

 

1,40 14,3